Диссертация (1154284), страница 18
Текст из файла (страница 18)
идр., 1985; Ильин Б.В., 2007) установлено, что кадмия в почвах содержится восновном 0,07 и 1,1 мг/кг (фоновые уровни 0,5 мг/кг) (Kabata–Рendias A., 1999).Более высокое содержание металла может свидетельствовать об антропогенномвкладе кадмия в верхнем слое почв.Общая загрязненность почвы характеризуется валовым содержаниемтяжелых металлов. Валовые формы элементов входят в состав химическихсоединений и органической части почвы и малоподвижны. Подвижные формыэлементов несут достоверную информацию о загрязнении окружающей среды инаиболее доступны для растений. Металлы в подвижной форме ассимилируютсярастениями и поступают в пищевые цепи.Оренбургская область располагается в двух почвенных зонах – черноземной(75 %) и каштановой. Преобладающим типом почв области являются черноземы,которые содержат большое количество гумуса.Почвенный покров территории Оренбургской области характеризуетсянеоднородностью.аллювиальнымиБольшаячасть(иловато–торфяными)представленапочвами,песками,солонцами,неполноразвитыми(неимеющими полного набора генетических горизонтов) почвами, солонцеватыми,тѐмно–каштановыми и др.
(Чибилев А.А., 1996; Прихожай Н.И. и др., 2004).Среди черноземов южных и каштановых почв широко распространенысолонцы и солонцово – солончаковые почвы, особенно в таких районах, какАдамовский, Акбулакский, Гайский, Домбаровский, Кваркенский, Новоорский,Первомайский, Светлинский, Соль – Илецкий.Исследования содержания и распределения микроэлементов (цинка и меди),а также токсичных элементов (свинца и кадмия) в почвах проводились по тремприродно–климатическимзонамОренбургскойобласти:Центральной и Западной (рисунки 3.8 – 3.10, приложение А).Восточной,105Результаты нашего исследования показывают, что в почвах Оренбургскойобласти содержание цинка находится в пределах допустимых концентраций от 1,9до 31,2 мг/кг при ПДК равном 23 мг/кг в 31районе из 35 обследованных(88,57 %).
Выявлено, что содержание цинка значительно ниже ПДК в почвахКрасногвардейского (6,4 мг/кг, черноземы обыкновенные) иСорочинского(8,9 мг/кг, чернозѐмы южные и обыкновенные, преимущественно среднегумусныечернозѐмы) районов. Содержание меди минимально во всех исследуемыхобразцах почв Западной и Центральной зон и изменяется в пределах от 0,1 до2,7 мг/кг (рисунки 3.8, 3.9).Рисунок 3.8 – Содержание металлов в почвах Западной зоны Оренбургскойобласти, (отн.
ед. ПДК)Из данных представленных на рисунке 3.8 видно, что содержание свинца впочвахБугурусланского,Бузулукского,Курманаевского,БеляевскогоиОренбургского районов выше ПДК и составляет в среднем 7,4 мг/кг, при ПДКравном 6,0 мг/кг. В почвах Западной зоны превышений ПДК по кадмию незафиксировано.106Почвы районов Центральной зоны Оренбургской области характеризуютсякрайне низким содержанием цинка и меди. В четырех районах из тринадцати(30,77 %) содержание цинка изменялось от 2,4 до 5,0 мг/кг. В пяти районах изтринадцати (38,46 %) содержание меди было ниже 1,0 мг/кг при ПДК равном3,0 мг/кг. В почвах Беляевского района обнаружено превышение предельнодопустимых концентраций по свинцу в 1,4 раза, а в Оренбургском районе среднеесодержание свинца составило 6,02 мг/кг, при ПДК равном 6 мг/кг. В образцахпочв Александровского района наблюдалось повышенное содержание кадмия,соответствующее 2,3 ПДК (рисунок 3.9, приложение А).В почвах Западной зоны средние значения содержания кадмия составили0,10 мг/кг, в Центральной – 0,12 мг/кг, а на востоке области 0,07 мг/кг.Рисунок 3.9 – Содержание металлов в почвах Центральной зоныОренбургской области, (отн.
ед. ПДК)Почвы Гайского, Новоорского, Адамовского и Кваркенского районов(Восточная зона) характеризуются повышенными концентрациями цинка и меди,превышение ПДК в среднем составило 1,08 и 1,1 раз, соответственно(рисунок 3.10, приложение А).107НавостокеобластидействуетодинизкрупнейшихвРоссииметаллургических комбинатов ОАО «Уральская Сталь» (г. Новотроицк).
На этойже территории располагаются Медногорский медно–серный комбинат, Южно–Уральский криолитовый завод, Новотроицкий завод хромовых соединений,Гайский горнообогатительный комбинат. Выбросы этих предприятий наносятвред окружающей среде.Рисунок 3.10 –Содержание металлов в почвах Восточной зоныОренбургской области, (отн. ед. ПДК)Поэтому мы проанализировали почвы крупных промышленных центровВосточной зоны (г. Орск, г. Медногорск, г.
Новотроицк, г. Гай, г. Кувандык) насодержание цинка. Установлено значительное превышение концентраций цинка впочвах г. Новотроицка (40 – 75 мг/кг при ПДК равном 23 мг/кг), и г. Орска (70 –95 мг/кг). В районе Гайского горнообогатительного комбината (г. Гай) значенияконцентраций цинка в почве составили 50 ± 2,5 мг/кг (при ПДК = 23 мг/кг).В почвах г. Кувандык превышение содержания по цинку составило 2,6 ПДК(60 ± 3,7 мг/кг).
По – видимому, это вызвано техногенным влиянием108металлургическойигорнодобывающейподземные воды, поскольку,промышленности,загрязняющимсогласно результатам регрессионного анализа,между содержанием цинка в почвах и в подземных водахнаблюдаетсяположительная корреляция (коэффициент корреляции равен 0,68). Факторыприродного и техногенного характера оказывают влияние на содержание цинка вприродных средах.Природные факторы обусловлены геологическим строением территории,т.е. химическим составом руд и вмещающих их пород. С добычей и переработкоймедноколчеданных руд связаны техногенные факторы загрязнения, что в итогеприводит к изменению химического состава почв и подземных вод районовисследования.Дополнительным источником эмиссии в окружающую среду металлов, вчастности меди, цинка, свинца и кадмия является применение пестицидов иминеральных удобрений.Загрязнение почв цинком оценивается как опасное вг.
Кувандыке, умеренно опасное в городах Орске и Медногорске и допустимое вг. Новотроицке.Из данных, представленных на рисунке 3.11, видно, что содержание цинка впочве Восточной зоны Оренбургской области больше, чем в Центральной иЗападной – в 2,6 и 1,8 раз, соответственно.Рисунок 3.11 – Среднее содержание подвижных форм цинка (мг/кг) впочвах Оренбургской области109В Западной зонебольше, чем в Центральной в 1,4 раза.При этомнаблюдается относительно более низкое содержание цинка в почвах Западной(0, 75 ПДК) и особенно Центральной зон Оренбургской области (менее 0, 5 ПДК).В почвах восточной части области – среднее значение содержания цинка в целомне превышает ПДК, за исключением четырех районов области.Нами выявлено, что для почв Центральной зоны характерны относительноболее низкие концентрации меди (среднее значение составляет 0,52 мг/кг).Результаты исследований показали, что в почвах Восточной зоны медисодержится в 4,1 раза (p <0,001) и 5,4 раза (p <0,001) больше, чем в Западной иЦентральной (рисунок 3.12).
Уровень меди в почве Западной зоны был на 30 %выше по сравнению с Центральной (р <0,001).В целом по области,медь в почвах распределена по регионамнеравномерно: в западном и центральном – менее 0,5 ПДК, в восточном –превышение значений ПДКв среднем в 2 раза. Это связано с работойдействующих на этой территории предприятий : Медногорского медно – серногокомбината, металлургического комбината ОАО "Уральская Сталь".Рисунок 3.12 – Среднее содержание подвижных форм меди (мг/кг) в почвахОренбургской области110Полученные уровни содержания цинка и меди в почве согласуются сданными,приведѐннымивлитературе(РусановА.М.Климентьев А.И.
с соавт., 2013; Лебеденко С. А., 2015).ссоавт.,2012;Как следует изрезультатов исследований, в Западной зоне соотношение Zn/Cu составляет 20,тогда как в Восточной и Центральной около 10.В почвах районов расположенных на западе области содержание свинцавыше, в среднем в 1,3 раза (рисунок 3.13), чем в других зонах и это согласуется сданными (Лебедева Е.Г. и др., 2011).Средние значения содержания подвижных форм кадмия в почвах Западнойи Центральной зон Оренбургской области составляют 0,1 и 0,12 мг/кгсоответственно, а в Восточной – 0,07 мг/кг.Рисунок 3.13 – Среднее содержание подвижных форм свинца (мг/кг) почвахОренбургской областиИз данных представленных на рисунке 3.14 видно, что кадмия содержится вЦентральной зоне области больше, чем в Восточной и Западной – 1,7 и 1,2 раза.На западе области выше, чем на востоке в 1,4 раза.111Рисунок 3.14 – Среднее содержание подвижных форм кадмия (мг/кг) впочвах Оренбургской областиНа рисунке 3.15 представлены карты по содержанию цинка, меди, свинца икадмия в почвах Оренбургской области.
Красным выделены значения выше ПДК,оранжевым - более 0,75ПДК, равные 0,5ПДК и ниже 0,5ПДК.Средние значения содержания металлов в почве Оренбургской областисоставили (мг/кг): цинка – 15,41 (0,67 ПДК); меди – 1,45 (0,5 ПДК); свинца – 3,59(0,6 ПДК) и кадмия – 0,10 (0,3 ПДК). Следовательно, общее состояние почв вобласти можно считать удовлетворительным. Следуетотметить сниженноесоотношение Zn/Cu, что может иметь существенное значение для медико –демографического показателя.112(б)(а)(в)(г) больше ПДК, от ПДК до 0,75 ПДК, от 0,5 ПДК до 0,75 ПДК, меньше 0,5 ПДК1 – Абдулинский, 2 – Адамовский, 3 – Акбулакский, 4 – Александровский, 5 – Асекеевский, 6 – Беляевский, 7 – Бугурусланский, 8 – Бузулукский,9 – Гайский, 10 – Грачѐвский, 11 – Домбаровский, 12 – Илекский, 13 – Кваркенский, 14 – Красногвардейский, 15 – Кувандыкский, 16 – Курманаевский,17 – Матвеевский, 18 – Новоорский, 19 – Новосергиевский, 20 – Октябрьский, 21 – Оренбургский, 22 – Первомайский, 23 – Переволоцкий,24 – Пономарѐвский, 25 – Сакмарский, 26 – Саракташский, 27 – Светлинский, 28 – Северный, 29 – Соль-Илецкий, 30 – Сорочинский, 31 – Ташлинский,32 – Тоцкий, 33 – Тюльганский, 34 – Шарлыкский, 35 – ЯсненскийРисунок 3.15 – Картографирование Оренбургской области по содержанию в почве подвижных форм металлов: а) цинка, б) меди,в) свинца, г) кадмия113Результаты распределения неблагоприятных регионов по содержаниюметаллов в почвах Оренбургской области представлены в таблице 3.4.
Видно, чтов почвах области обнаружено превышение ПДК по цинку в семи районах и помеди в четырех. По токсичным элементам (кадмию и свинцу), такжезафиксированы превышения. По кадмию в одном районе (Александровском)области, а по свинцу в пяти (Бугурусланском, Бузулукском, Курманаевском,Беляевском и Оренбургском).Таблица 3.4 – Зональное распределение содержания подвижных форммикроэлементов в почвахМикроэлемент(ср.